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Revista do Professor de Física, v. 3, n. 2, p. 9-33, Brasília, 2019.
Instituto de Física - Universidade de Brasília
Revista do Professor de Física Ensino de Física
Artigo original
Experimentos de baixo custo para abordar
concepções alternativas sobre corrente elétrica em
circuitos simples
Low cost experiments to assess alternative conceptions about the electric
current in simple circuits
Francisco Cristiano Barbosa Lima1, Geovani Ferreira Barbosa1,
Fernando Lang da Silveira2, Carlos Alberto dos Santos∗3
1
Centro de Ciências Exatas e Naturais, Universidade Federal Rural do Semiárido, Mossoró,
RN, Brasil.
2Instituto de Física, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, RS, Brasil.
3Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Rio Grande do Norte, RN, Brasil.
Resumo
Experimentos com materiais de baixo custo, inteiramente confeccionados por alunos do 3o. Ano
do Ensino Médio de uma escola pública no Estado do Ceará, foram utilizados para abordar
concepções alternativas sobre circuitos elétricos simples. Entrevistas clínicas realizadas com
12 alunos selecionados de acordo com o padrão de suas respostas no teste de múltipla-escolha
elaborado para investigar concepções alternativas e de seus rendimentos escolares na disciplina
antes do experimento, mostraram a recorrência de concepções alternativas, bem como a falta de
consistência nas respostas escritas, em conformidade com relatos na literatura. As entrevistas
clínicas, realizadas aproximadamente um mês após a manipulação dos experimentos, mostraram
que a simples realização dos experimentos não é capaz de superar as concepções alternativas mais
persistentes. Não obstante, acredita-se que o uso concomitante de experimentos e entrevistas
clínicas, pode ser potencialmente útil para proporcionar mudanças conceituais. Na prática escolar,
tal procedimento pode subsidiar o estabelecimento de estratégias didáticas para a superação das
mais recorrentes concepções alternativas.
Palavras-chave:
Concepções alternativas. Circuitos elétricos. Corrente elétrica. Eletrici-
dade.
∗cas.ufrgs@gmail.com
http://periodicos.unb.br/index.php/rpf 9
Revista do Professor de Física, v. 3, n. 2, p. 9-33, Brasília, 2019.
Abstract
Experiments with low cost materials, entirely made by students of the 3rd. Year of High School
of a public school in Ceará State, were used to investigate alternative conceptions about simple
electric circuits. Clinical interviews with 12 students selected according to the pattern of their
responses in the multiple-choice test designed to investigate alternative conceptions and their
school performance in the discipline prior to the experiment showed the recurrence of alternative
conceptions as well as the lack of consistency in written responses, according to reports in the
literature. The clinical interviews, conducted approximately one month after the manipulation of
the experiments, showed that the simple accomplishment of the experiments is not able to overcome
the more persistent alternative conceptions. Nevertheless, it is believed that the concomitant use
of experiments and clinical interviews may be potentially useful to provide conceptual changes. In
school practice, this procedure can subsidize the establishment of didactic strategies to overcome
the most recurrent alternative conceptions
Keywords: Alternative conceptions. Electric circuits. Electric current. Electricity.
I. Introdução
Em sua Teoria da Aprendizagem, Ausubel (AUSUBEL, 1960; AUSUBEL, 1963; AUSUBEL,
1969; MOREIRA; MASINI, 1982) tem como premissas a importância da aprendizagem signi-
ficativa em oposição à aprendizagem mecânica, e a ênfase na estrutura de conhecimento do
aprendiz como determinantes para a aquisição e retenção do conhecimento. Genericamente,
isso significa dizer que é a estrutura cognitiva do indivíduo o elemento mais importante
no processo de ensino-aprendizagem. Quanto a isso parece não haver dúvida. Trata-se de
premissa consensual na comunidade dedicada ao ensino, sobretudo ao ensino das ciências
da natureza. De um modo ou de outro, com articulação conceitual um pouco diferente,
isso é preconizado em trabalhos de diferentes estudiosos. Por exemplo ao propor uma
pedagogia para a educação de adultos, em um processo dialógico baseado no universo
vocabular do aprendiz, Paulo Freire escreve (FREIRE, 2008): quem dialoga, dialoga com
alguém sobre alguma coisa (p.69). A frase sugere que essa alguma coisa é o que o aluno
já sabe. Ao discutir sua teoria da aprendizagem, Bruner enfatiza que a eficiência de uma
sequência de ensino depende do cabedal de informações e do estágio de desenvolvimento
do aluno a quem se destina (BRUNER, 1964; BRUNER, 1975; BRUNER, 1978). O papel da
estrutura cognitiva no processo ensino-aprendizagem também tem a ver com as ideias de
Vygotsky a respeito do que ele define como zona de desenvolvimento proximal (IVIC, 2010;
VYGOTSKY, 1978; VYGOTSKY, 1991).
Se o papel da estrutura cognitiva no processo ensino-aprendizagem é uma unanimidade
entre estudiosos da área, a forma de acessá-la continua a desafiar pesquisadores de várias
áreas do conhecimento. Nos anos 1970 se imaginou que testes de associação de conceitos
(SANTOS; MOREIRA, 1979c) pudessem servir de instrumentos, e que os resultados desses
testes pudessem ser analisados por técnicas de agrupamentos hierárquicos (SANTOS; MO-
REIRA, 1979a) e técnicas de escalonamento multidimensional (SANTOS; MOREIRA, 1979b).
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Embora tais instrumentos pudessem ser potencialmente úteis, sua utilização foi rapidamente
substituída pela ideia de mapas conceituais elaborada por Novak (NOVAK; CAñAS, 2006),
e pela ideia de que a investigação de concepções alternativas pode fornecer informações
relevantes para a avaliação da estrutura cognitiva (BARKE; HAZARI; YITBAREK, 2009).
Investigar concepções alternativas tem várias consequências na prática escolar. Os
resultados dessas investigações podem servir para o levantamento dos subsunçores presentes
na estrutura cognitiva dos alunos (AUSUBEL, 1960; MOREIRA; SANTOS, 1981; MOREIRA;
MASINI, 1982) e para orientar o planejamento didático do assunto a ser abordado em sala
de aula. Por outro lado, testes disponíveis na literatura para a investigação de concepções
alternativas (DUIT; RHONECK, 1998; ENGELHARDT; BEICHNER, 2004; MCDERMOTT;
SHAFFER, 1992; SHAFFER; MCDERMOTT, 1992; SHIPSTONE et al., 1988; SILVEIRA;
MOREIRA; AXT, 1989) podem ser usados como recursos didáticos para a promoção de
mudança conceitual, conforme preconizam (POSNER et al., 1982).
Ao longo das últimas quatro décadas, testes sobre circuitos elétricos simples foram
aplicados a estudantes de todos os níveis de ensino, da educação básica à universitária, em
todos os continentes (DOMINGUEZ; MOREIRA, 1988; LIN, 2017; MCDERMOTT; SHAFFER,
1992; SHAFFER; MCDERMOTT, 1992; SHIPSTONE et al., 1988; SILVEIRA; MOREIRA;
AXT, 1989; SOLANO et al., 2002). Um dado surpreendente apresentado por essa literatura
é que os resultados desses testes são extremamente similares em termos de concepções
alternativas. Ou seja as concepções alternativas apresentadas pelos respondentes têm pouca
dependência do grau de instrução anterior ao teste e da posição geográfica onde habitam.
Esses resultados proporcionaram a identificação de vários modelos mentais construí-
dos a partir de concepções alternativas. Muitos desses modelos, embora similares, são
apresentados na literatura sob diferentes designações (modelo linear, modelo não conserva-
tivo, modelo local, modelo sequencial, etc.) (BORGES; GILBERT, 1999; COHEN; EYLON;
GANIEL, 1983; DUIT; RHONECK, 1998; FREDETTE; LOCHHEAD, 1980; MCDERMOTT;
SHAFFER, 1992; OSBORNE, 1983; SHIPSTONE, 1984; SILVEIRA, 2011). Em alguns casos
há ambiguidade no rótulo, de modo que preferimos utilizar a rotulação apresentada por
(ANDRADE et al., 2018):
•
Modelo I A corrente elétrica é emitida pela fonte (bateria, pilha, gerador) a partir
de um dos polos e é consumida durante sua passagem no circuito, de modo que sua
intensidade diminui ao ultrapassar algum elemento do circuito.
•
Modelo II Correntes elétricas deixam a fonte a partir de ambos os polos, sendo usadas
quando se encontram nos elementos do circuito.
•
Modelo III A intensidade da corrente é determinada pelo elemento através do qual ela
está passando. Ela não pode ser influenciada por um elemento onde ainda não passou.
Ou seja, a corrente é vista como algo que atravessa o circuito ponto a ponto, afetando
cada elemento no momento que o atinge. Assim, uma mudança em um ponto do
circuito não afeta o comportamento do circuito nos pontos anteriores.
•
Modelo IV A corrente é uma propriedade exclusiva do gerador. Ela é independente
dos demais elementos do circuito.
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Além dos testes mencionados acima, muitos pesquisadores têm usado entrevistas clínicas
para melhorar o acesso à estrutura cognitiva ou para realizar inferências a respeito dos
modelos mentais utilizados por sujeitos submetidos a diferentes tarefas experimentais ou
respondendo a esses testes (ANDERSON, 1965; CODD, 1981; DOMINGUEZ; MOREIRA,
1988; DRIVER; EASLEY, 1978; NOVAK, 1973; NOVAK, 1990; PELLA; ZIEGLER, 1967;
POSNER; GERTZOG, 1982).
No curso de uma intervenção pedagógica em três turmas da Escola Estadual de Ensino
Médio João Barbosa Lima, em Itaiçaba (CE) (indicador de nível socioeconômico (INSE)
baixo, conforme classificação do INEP), utilizamos um teste elaborado a partir de questões
propostas por (MCDERMOTT; SHAFFER, 1992) e (SILVEIRA; MOREIRA; AXT, 1989), para
verificar se após a instrução os alunos possuíam concepções científicas sobre corrente elétrica
em circuitos simples. Designaremos esse teste pela sigla SMAMcD, que significa a junção
de questões extraídas de Silveira, Moreira & Axt. (1989) e de McDemortt & Schaffer (1992).
Após o teste, os alunos realizaram experimentos com circuitos por eles construídos,
utilizando materiais de baixo custo, para reexaminar, na prática, as questões do teste.
No final da intervenção pedagógica, entrevistamos um grupo de alunos, selecionados de
acordo com critérios definidos a seguir, para explicitação de suas respostas no teste escrito.
Conforme detalharemos na sequência, nossos resultados mostraram que:
•São fortemente persistentes as concepções alternativas.
•
A confirmação dos modelos mentais mostra que o fenômeno independe da localidade
e do nível de aprendizagem formal da população.
•
A realização de experimentos para proporcionar mudança conceitual deve ser orien-
tada com muita atenção, caso contrário será ineficiente.
Embora parte do trabalho realizado e aqui relatado tenha elementos de uma pesquisa
científica, o objetivo central do presente trabalho refere-se ao relato da implementação de
uma intervenção didática para abordar conceitos de eletricidade e magnetismo no ensino
médio, tendo como base a existência de concepções alternativas relatadas na literatura, e
corroboradas por nossas observações através do teste SMAMcD e de entrevistas clínicas. Em
rotina de sala de aula, tais concepções foram abordadas em experimentos de baixo custo,
com o uso de circuitos elétricos construídos pelos alunos.
II. Teste SMAMcDpara examinar concepções alternativas em
circuitos elétricos simples
O teste utilizado nesse estudo consta de 10 questões de múltipla escolha, sendo quatro
extraídas de (MCDERMOTT; SHAFFER, 1992) e seis extraídas de (SILVEIRA; MOREIRA;
AXT, 1989). Objetivos, conceitos e concepções alternativas associados a cada questão são
apresentados na Tabela 1.
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Tabela 1: Objetivos, conceitos e concepções alternativas associados a cada questão.
1
Relacionar corrente e luminosidade das lâmpa-
das; modelo do consumo de corrente; sentido da
corrente elétrica no circuito.
2
Noção de circuito em paralelo; modelo IV, ou
seja a bateria é uma fonte de corrente constante.
3 Continuidade da corrente elétrica.
4 Circuito misto, paralelo e em série; modelo III.
5
Modelo do consumo de corrente; sentido da cor-
rente.
6
Papel de um interruptor; efeito de um curto-
circuito.
7 Continuidade da corrente elétrica.
8 Noção de circuito em paralelo.
9 Circuito misto, paralelo e em série; modelo III.
10 Modelo do consumo de corrente; modelo III.
III. Entrevistas
As entrevistas foram elaboradas e conduzidas como propõem Posner e Gertzog (1982),
os quais por sua vez inspiraram-se no trabalho de Piaget (HUANG, 1943). Para eles, assim
como para Piaget, a entrevista clínica é a arte do questionamento em busca da compreensão
do que está por trás das coisas aparentes. Nesse sentido, quando um aluno dá uma resposta
errada ou incompreensível, o entrevistador não deve nem corrigi-lo, nem ficar satisfeito
com a resposta errada. Ele deve instigar o aluno a mostrar por que ele deu aquela resposta.
Ou seja, o entrevistador deve buscar o que está por trás daquela resposta errada. Uma das
alternativas sugeridas por (POSNER; GERTZOG, 1982) é induzir o entrevistado a falar o
mais livremente possível. Em suma, o procedimento básico da entrevista clínica para avaliar
a estrutura cognitiva inclui duas estratégias importantes:
1.
Flexibilidade, de modo que o entrevistador habilidoso possa extrair informações
pertinentes à área sob investigação, ao mesmo tempo em que deixa o entrevistado
falar livremente.
2.
Promover o confronto epistemológico (POSNER; GERTZOG, 1982) quando o entrevis-
tado dá indícios de trabalhar com alguma concepção alternativa não usual.
Depreende-se do que foi dito acima, que se trata de um processo complicado, sem
previsão de tempo para execução. Tudo depende da reação dos entrevistados às provocações
do entrevistador. Por isso decidimos selecionar 15% da população de alunos. Ou seja, dos
80 alunos participantes no estudo, 12 foram selecionados para entrevistas, as quais foram
realizadas via WhatsApp, um mês após a realização do pós-teste com manipulação dos
circuitos montados pelos estudantes, conforme será descrito na sequência. Para se ter ideia
do procedimento típico da condução das entrevistas, transcreveremos na íntegra a entrevista
de um aluno, referente à questão 2 (Figura 1).
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Figura 1: Questão 2 do teste SMAMcD
A entrevista inicia com a apresentação da figura da questão e segue com um diálogo
desse tipo:
[20:17] Entrevistador: Qual a alternativa correta?
[20:18] Aluno: Letra (a).
[20:18] Entrevistador: Por quê?
[20:18] Aluno: Pois A, D e E estão em paralelo.
[20:18] Aluno: B e C em série.
[20:19] Aluno: Então, as que estão em paralelo brilham mais.
[20:19] Aluno: E as em série brilham menos.
[20:20] Entrevistador: Por que o fato de B e C estarem em série faz com que elas brilhem
menos?
[20:20] Aluno: Pois a corrente tem mais dificuldade para percorrer o fio. Tem mais
resistência.
[20:21] Entrevistador: OK!
Comentário: Nenhum dos alunos respondeu claramente essa questão, e alguns tiveram
muita dificuldade em respondê-la. Depois de todas as entrevistas, decidimos selecionar
um aluno para aprofundar o questionamento. Esse aluno foi selecionado por duas razões:
por um lado, ele deixou claro que trabalhava com o sentido da corrente eletrônica e não
com o sentido da corrente convencional. Queríamos confirmar isso dois dias depois da sua
entrevista. Por outro lado, ele foi um dos que apresentaram respostas mais consistentes.
Apresentamos a figura da questão 2, com o sentido da corrente convencional para testar a
percepção do aluno.
[15:43] Entrevistador: Veja as correntes nessa figura.
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Figura 2: Circuito apresentado ao aluno na entrevista referente à questão 2.
[15:44] Entrevistador: Consegue identificar quais são iguais, e quais são maiores. Melhor,
você consegue ordená-las pela intensidade?
[15:45] Aluno: A seta tá indicando o sentido da corrente?
[15:46] Entrevistador: Isso!
[15:46] Aluno: Se ela estiver indicando acho que está errado pois na figura ela está
partindo do polo positivo.
Comentário: De fato o aluno raciocina em termos da corrente eletrônica, e não da corrente
convencional.
[15:48] Entrevistador: Suponha que os polos estejam invertidos. O positivo da figura é o
negativo.
[15:48] Aluno: Tá bom.
[15:50] Aluno: I1, I3, I5 e I2 são iguais.
[15:51] Aluno: I4 está entre B e C?
[15:52] Entrevistador: I4 está passando por B e C.
[15:53] Aluno: I4 é menor que I1, I3, I5 e I2.
[15:53] Entrevistador: E I6?
[15:54] Aluno: Ela terá a mesma intensidade da primeira corrente.
[15:55] Entrevistador: Por quê?
[15:56] Aluno: Pois mesmo que ela passe pelas resistências ela chegará ao polo com o
mesmo valor.
[15:57] Entrevistador: Agora diga-me, por que a corrente circula do polo negativo para o
positivo?
[15:58] Aluno: Pois corrente elétrica tem elétrons e eles têm cargas negativas. Então eles
serão atraídos pelo polo positivo.
[15:59] Aluno: E a corrente vai ter esse sentido do negativo para o positivo.
Mais adiante apresentaremos os resultados de todas as entrevistas de acordo com as
concepções alternativas exibidas pelos alunos, ou seja, usaremos as seguintes categorias
para agrupar as entrevistas:
•Sentido da corrente no circuito;
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•Conservação espacial e consumo de corrente;
•Raciocínio local e raciocínio sequencial.
IV. Experimentos com material de baixo custo
Embora a metodologia usada no presente estudo não seja genuinamente o que se conhece
genericamente como Ensino Baseado em Projeto (EBP), ou Project-Based Learning, como
usualmente aparece na literatura internacional (BARP, 2016; BLUMENFELD et al., 1991;
KRAJCIK; BLUMENFELD, 2006; NEHRING et al., 2000; RODRIGUES B. A., 2008), podemos
dizer que nossa abordagem pedagógica enquadra-se no EBP e alinha-se com as iniciativas
de uso de materiais de baixo custo (AXT; MOREIRA, 1991).
De acordo com (KRAJCIK; BLUMENFELD, 2006), a ideia de ensino baseado em projeto
tem origem em John Dewey, no início do século 20, quando ele começou a usar o que
denominou de process of inquiry. Para Dewey, students will develop personal investment in
the material if they engage in real, meaningful tasks and problems that emulate what experts do in
real-world situations (Apud (KRAJCIK; BLUMENFELD, 2006)). Um século depois, muitos
refinamentos desse insight foram apresentados, mas a ideia central continua a mesma, o que
pode ser sinal de sua consistência e relevância.
As concepções modernas do EBP englobam elementos dos estudos de Vygotsky, Piaget e
Ausubel (BARP, 2016). A estrutura básica de um projeto de EBP deve levar em conta cinco
fundamentos (KRAJCIK; BLUMENFELD, 2006):
a)
engajamento dos estudantes na investigação de uma questão ou problema da vida real,
de tal modo a orientá-los no sentido da organização de conceitos e princípios;
b)
desenvolvimento de produtos, por parte dos estudantes, correlatos à questão levantada;
c) habilitação dos estudantes para o envolvimento em investigações;
d)
envolvimento de estudantes e professores como membros de uma comunidade de
investigação e que colaboram em torno da solução de um problema;
e)
incentivar os estudantes ao uso de ferramentas cognitivas, tais como gráficos, software e
animações computacionais, modelos pertinentes ao problema sob investigação, etc.
A ideia que está por trás do EBP é uma metáfora. O aluno é orientado para proceder
como se cientista fosse. Portanto, convém que a questão ou problema da vida real tenha a ver
com diferentes aspectos cognitivos. Pode envolver a necessidade da construção de artefatos,
a solução de uma questão teórica ou a simples reflexão em torno de uma ideia abstrata. Por
exemplo, em sua dissertação de mestrado, Jefferson Barp (2016) usou o EBP para tratar, com
alunos do 9o Ano do Ensino Fundamental, a questão Onde há Física no seu cotidiano? Em
grupos de até quatro participantes, os alunos utilizaram diferentes fontes (livros, artigos,
internet) para responder à questão básica referente a: motocross, culinária, lâmpadas, celular,
computador, música, entre outros temas.
No presente trabalho, os alunos tinham como objetivo construir os circuitos correspon-
dentes a todas as questões do teste SMAMcD, utilizando sucatas e material de baixo custo.
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...
(a) (b)
Figura 3: (a) Montagem de um dos circuitos; (b) Vista das conexões.
Portanto, se não tinham um problema a resolver, como é típico no EBP, eles tinham uma
missão a cumprir.
I. Confecção e uso dos circuitos
Os alunos construíram os circuitos com o teste SMAMcD em mãos. Aqueles do matutino
já tinham respondido as questões a título de pré-teste, ao passo que os do vespertino e do
noturno só responderam ao teste depois de montados os circuitos. O presente trabalho não
é o relato de uma pesquisa desenhada conforme critérios científicos de escolha apropriada
de grupos experimentais e de controle. As turmas foram definidas pelos critérios adminis-
trativos da escola. Portanto, qualquer tentativa de comparação entre as turmas é meramente
qualitativa. Ou seja, podemos considerar que este trabalho relata três experimentos similares,
mas independentes. Na avaliação do professor que aplicou a intervenção didática (FCBL),
a turma do matutino teve ao longo do primeiro semestre rendimento escolar superior aos
das turmas do vespertino e noturno. Por isso resolvemos aplicar o procedimento usual
ao matutino, e usamos os alunos do vespertino e do noturno para complementar nossas
observações a partir das entrevistas clínicas.
Convém chamar a atenção para o fato de que essa intervenção didática que aplicamos
implica que o pós-teste seja respondido com quase 100% acertos, o que de fato ocorreu em
todas as três turmas. No entanto isso não significa a superação das concepções alternativas,
como demonstram as entrevistas.
As Figs. 3a e 3b ilustram fases da montagem. As Figs. 4a e 4b. ilustram momentos de
resposta ao teste com a manipulação dos circuitos.
V. Resultados
Participaram do estudo 80 alunos do 3o ano do ensino médio da escola já mencionada.
Foram 30 alunos no turno matutino (turma EnsMedM), 35 no vespertino (turma EnsMedV) e
15 no noturno (turma EnsMedN). Durante o primeiro semestre os alunos tiveram aulas com
abordagem didática habitual, com o uso do livro-texto adotado na escola (BISCUOLA; BôAS;
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(a)
(b)
Figura 4:
(a) Manipulando o circuito para responder a questão 1; (b) Manipulando o circuito para responder a
questão 6.
Tabela 2:
Respostas ao pré-teste SMAMcD, dos nove alunos do turno matutino selecionados para entrevista
clínica. As alternativas corretas são apresentadas abaixo do número de cada questão. O total de
respostas corretas de cada aluno é apresentado abaixo de seu respectivo nome fictício.
(1) A (2) A (3) B (4) C (5) C (6) A (7) A (8) C (9) B (10) A
Aluna1 (3) B C B B A C C C A A
Aluno2 (5) A A A B B A C C B B
Aluna3 (2) C C A A C A B B A B
Aluno4 (1) C B B A A B B B C B
Aluna5 (3) A C C C B C C B A A
Aluna6 (7) A C B C C A A C A B
Aluno7 (2) A C C B A C C C C C
Aluna8 (1) C C B C C A A C B B
DOCA, 2007). No início do segundo semestre, o teste SMAMcD foi aplicado à turma do
matutino, à guisa de pré-teste, apenas para termos ideia que tipo de concepções alternativas
eles apresentariam depois de um semestre de estudo convencional. Em seguida, as turmas
foram divididas em grupos de 5 alunos e cada grupo tinha como missão construir circuitos
idênticos àqueles apresentados nas questões do teste SMAMcD. Quando todos os grupos
concluíram suas tarefas, eles responderam as questões do teste manipulando os circuitos.
Depois dessa fase, 12 alunos foram selecionados para entrevista clínica, conforme
explicamos na seção 3. Priorizamos os alunos do matutino, porque a eles foi aplicado
o procedimento usual para esse tipo de estudo. Então, foram selecionados oito alunos
do matutino, em função de suas respostas no pré-teste; um aluno de alto rendimento
escolar e um de baixo rendimento da turma vespertina e do noturno, conforme a avaliação
do professor responsável pela aplicação da intervenção didática (FCBL). Na tabela 1 são
apresentadas as respostas ao pré-teste dos alunos do matutino. Conforme explicado acima,
os alunos do vespertino e do noturno não fizeram o pré-teste.
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I. Natureza e sentido da corrente elétrica em circuitos simples
Uma das concepções alternativas mais recorrentes e persistentes tem a ver com a noção
do que seja a corrente elétrica. Alguns livros didáticos transmitem noções equivocadas ou
noções que podem gerar equívocos, a partir da análise de circuitos simples, como uma
bateria ou pilha ligada a um resistor ou uma lâmpada. É provável que parte desses equívocos
estejam ligados à precisão conceitual da natureza da corrente elétrica. Vejamos como esses
conceitos são apresentados em três bons livros frequentemente adotados no ensino médio e
o clássico Halliday-Resnick adotado em cursos universitários.
Antônio Máximo e Beatriz Alvarenga afirmam que:
(...) o estabelecimento de um campo elétrico em um fio metálico provoca
um fluxo de elétrons neste condutor, fluxo este que é denominado corrente
elétrica. Em um condutor metálico, sabemos que a corrente real é constituída
por elétrons em movimento. Entretanto, vamos imaginá-la substituída pela
corrente convencional, de cargas positivas, movendo no sentido do campo
elétrico. (MÁXIMO; ALVARENGA, 2006, cap 20)
No tópico 1, da parte II de sua obra, Biscuola e colaboradores definem corrente elétrica
como sendo o movimento ordenado, isto é, com direção e sentido preferenciais, de por-
tadores de carga elétrica. Ao discutir a causa da corrente elétrica, esses autores afirmam
que:
Quando o fio é ligado entre as placas A e B, um campo elétrico é estabelecido
no interior do fio, orientado do potencial maior para o menor. Como a carga
elétrica dos elétrons é negativa, surgem neles forças elétricas de sentido
oposto ao do campo. Dessa forma, os elétrons livres passam a se deslocar de
B para A, criando-se, então, a corrente elétrica no fio.
(BISCUOLA; BôAS; DOCA, 2007)
Para introduzir o conceito de gerador elétrico, Biscuola e colaboradores ensinam:
Imagine que, na situação apresentada no item anterior, fosse possível acon-
tecer o seguinte: todo elétron que chegasse à placa A fosse transportado
por alguém até a placa B (...) Dessa forma, os potenciais elétricos nunca se
igualariam e a corrente elétrica no fio seria mantida.
Os dois livros citados acima, expõem a analogia comumente utilizada entre corrente
elétrica e fluido de água. Essa analogia é uma das fontes de concepções alternativas relatadas
na literatura (STOCKLMAYER; TREAGUST, 1996), e no cap. 5 de sua obra, (GASPAR, 2010)
teve o cuidado de chamar a atenção para a inadequação dessa analogia, afirmando que:
A analogia entre corrente elétrica e água corrente tem pelo menos três
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grandes inadequações. A primeira se refere a aquilo que se movimenta
(...). A segunda inadequação se refere à velocidade do deslocamento (...). A
terceira inadequação se refere à forma de propagação da corrente elétrica
(...). (GASPAR, 2010)
Todavia, apesar de fazer essas ressalvas mais do que procedentes, Alberto Gaspar faz
uma concessão perigosa, ao afirmar que a analogia da corrente elétrica com a água corrente
só faz algum sentido em relação à corrente contínua, na qual os portadores de carga movem-
se num único sentido. Mas, a nosso ver a analogia não faz qualquer sentido. É um equívoco
dizer que faz algum sentido. O próprio autor reproduz uma descrição contraditória muito
frequente em textos didáticos:
Se houver um campo elétrico uniforme no interior [de um] condutor, [os]
elétrons, apesar de continuar a se mover em todos os sentidos, passam a ter
um movimento médio resultante em um sentido determinado o condutor é
percorrido por uma corrente elétrica contínua. Se o campo elétrico no interior
for oscilante, os elétrons têm também um movimento médio resultante, no
entanto não mais em um único sentido, eles oscilam em torno de posições
fixas o condutor é percorrido por uma corrente elétrica alternada.
(GASPAR, 2010)
Desse tipo de afirmação surge a ideia equivocada de que na corrente contínua os
portadores de carga se deslocam de um polo a outro da bateria. O tratamento que se dá
à ideia da velocidade de arrastamento ou de deriva não tem sido suficiente para evitar a
concepção equivocada. De um modo ou de outro, resta a ideia de que é o movimento ordenado
dos elétrons que produz a corrente, e que esse movimento ordenado faz com que elétrons em
uma corrente contínua se desloquem em um sentido, quem sabe percorrendo uma grande
distância, e que elétrons em uma corrente alternada fiquem oscilando em torno de uma
posição de equilíbrio. Obviamente isso é contraditório. Por que na corrente contínua o
elétron precisa se deslocar e na alternada basta que ele fique no vai-e-vem em torno de uma
posição fixa?
Alguns estudos têm demonstrado que a forma como o assunto é tratado em alguns
livros didáticos do ensino médio estão associadas a muitas das concepções alternativas
identificadas nos diversos testes relatados na literatura (COHEN; EYLON; GANIEL, 1983;
HARTEL, 1982; HARTEL, 2012a). A sensação que se tem é que ainda não se achou uma
linguagem, uma metáfora ou analogia adequadas para realizar a transposição didática do
que se entende cientificamente por corrente elétrica. A questão básica que está por trás
deste cenário pedagógico talvez possa ser expressa pelo título de um artigo de 1963: o que
faz a corrente elétrica fluir? (ROSSER, 1963). Nesse artigo, Rosser discute qualitativamente a
importância das cargas superficiais como guia da corrente elétrica. Anos depois a questão
foi formalizada por outros autores, sobretudo (ASSIS; HERNANDES, 2007; HARBOLA,
2010; HARTEL, 2012b; HEALD, 1984; JACKSON, 1996; RUSSELL, 1968; VARNEY; FISHER,
1984; WELTI, 2005). Podemos resumir o que tratam esses artigos, no contexto do presente
20 Universidade de Brasília
Experimentos de baixo custo para abordar concepções alternativas sobre
...
trabalho, da seguinte maneira.
Não importa aqui saber precisamente como funciona uma fonte de força eletromotriz,
até porque existem diferentes tipos, com diferentes mecanismos para produzir o mesmo
efeito, qual seja a acumulação de cargas positivas em um dos seus polos, e de negativas no
outro, e a capacidade de repor essas cargas por meio de forças não eletrostáticas. O fato
primordial no presente contexto, é que ao ser ligada a fonte, essas cargas geram campos
elétricos, os quais afetam as cargas nas proximidades, com efeito inversamente proporcional
ao quadrado da distância, conforme as leis de Coulomb e de Gauss. O que acontece nos
momentos imediatos em todo o circuito e no espaço externo é formalmente muito complexo,
mas podemos definir um cenário qualitativamente compreensível.
Depois de um curto intervalo de tempo inicial, denominado transiente, os elétrons livres
migram para ou das superfícies dos condutores metálicos, formando uma estrutura de
cargas superficiais, as quais geram campos eletrostáticos responsáveis pela circulação de
corrente no interior dos condutores. Ou seja, o fluxo de corrente é determinado pela ação da
fonte de força eletromotriz (bateria, pilha ou gerador) e pelos campos eletrostáticos criados
pelas cargas superficiais negativas ou positivas. Os sinais de campo elétrico que conduzem
a corrente são transmitidos a velocidades próximas à da luz (no espaço vazio esses sinais
são transmitidos exatamente à velocidade da luz). Isso faz com que na prática possamos
imaginar a transmissão instantânea do sinal elétrico.
Em suma, não é o elétron que sai do polo negativo e eventualmente chega ao polo
positivo o responsável pela corrente elétrica. A corrente elétrica é consequência de campos
elétricos criados pelas cargas superficiais e pela transmissão quase instantânea das variações
de campos elétricos no interior do condutor1.
Essa associação da corrente elétrica às cargas superficiais não é adotada pelos principais
autores de livros didáticos. Halliday-Resnick (cap. 28) apresenta o modelo de corrente
elétrica como movimento ordenado dos elétrons sem entretanto referir que o campo elétrico
existente internamente aos condutores é dependente de cargas na superfície dos mesmos:
Campos elétricos atuam no interior [do condutor], exercendo forças sobre
os elétrons de condução e estabelecendo uma corrente. Depois de um curto
espaço de tempo, o fluxo de elétrons alcança uma condição estável. A
situação é, então, análoga à do fluxo fluido constante (...).
A adição de uma bateria impõe uma diferença de potencial. Um campo
elétrico surge dentro do condutor e produz cargas que se movimentam ao
redor da malha, constituindo uma corrente.
(HALLIDAY; RESNICK, 1981)
É inevitável associar o texto acima à ideia equivocada de que na corrente contínua o
elétron sai de um polo e chega ao outro. Vejamos como os estudantes do ensino médio do
presente estudo e de estudantes do curso de engenharia da UFRGS em um estudo de 1989
(Silveira et al., 1989) comportam-se frente a essas questões.
1
Um bom material em português sobre as cargas superficiais e a corrente elétrica encontra-se em Cargas
Superficiais O Elo Perdido dos Circuitos (http://www.energiaeletrica.net/cargas-superficiais/ - acessado em
02/04/2018).
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Revista do Professor de Física, v. 3, n. 2, p. 9-33, Brasília, 2019.
De um modo ou de outro, todas as questões do teste SMAMcD permitem a investigação
da natureza e o sentido da corrente em circuitos elétricos simples, se a investigação é feita
a partir de entrevista clínica. Pelas respostas escritas, apenas as questões 5 e 7 permitem
inferência sobre o sentido da corrente adotado pelo respondente, e mesmo assim, apenas se
ele também possui a concepção alternativa do consumo de corrente. Caso contrário resta a
dúvida nas respostas ao teste sobre qual o sentido da corrente adotado pelo aluno. Vamos
supor que ele trabalha com a ideia do consumo de energia. Então, se ele escolhe a opção (a)
na questão 5, provavelmente ele imagina a corrente indo do polo positivo para o negativo.
Se ele escolhe a opção (b), provavelmente imagina que a corrente vai do polo negativo para
o positivo. Se ele acerta a questão, escolhendo a opção (c), não há como saber o que ele
pensa a respeito do sentido da corrente.
Na questão 7 a situação é similar. Se o respondente escolhe a opção (b), provavelmente
imagina a corrente circulando do polo positivo para o negativo. A corrente deve circular
no sentido contrário para quem escolhe a opção (c). A opção correta, (a), é compatível com
qualquer sentido.
Conforme consta na Tabela 1, referente ao pré-teste SMAMcD, dos nove alunos da
turma EnsMedM selecionados para a entrevista, quatro escolheram a opção (a) na questão
5, e dois escolheram a opção (b). Ou seja, provavelmente a metade dessa seleta amostra
imagina a corrente circulando do polo positivo para o negativo. Todavia, como relatado em
estudo anterior (ANDRADE et al., 2018) e nas entrevistas aqui realizadas, as respostas dos
alunos nem sempre são consistentes. Por exemplo, quem escolheu a opção (a) na questão 5,
provavelmente trabalha com a ideia do consumo de corrente e imagina a corrente circulando
do polo positivo para o negativo, e portanto deveria escolher a opção (b) na questão 7.
Nesse sentido, apenas o Aluno5 foi consistente. Por outro lado, quem escolheu a letra (b)
na questão 5, deveria escolher a letra (c) na questão 7. Neste caso, foram consistentes os
respondentes Aluno2 e Aluno6. Esse tipo de ambiguidade só pode ser resolvida por meio
da entrevista clínica.
As respostas durante as entrevistas foram em geral condicionadas pelos experimentos,
realizados um mês antes. Ou seja, em geral os alunos do matutino corrigiram os erros
cometidos no pré-teste. Por exemplo, todos os alunos responderam corretamente a questão
5, enquanto no pré-teste apenas os alunos 3, 7 e 8 acertaram a questão.
Com relação ao sentido da corrente elétrica, apenas o Aluno2 mostrou que de fato
trabalha com a ideia de corrente eletrônica, ou seja corrente de elétrons, do polo negativo para
o positivo. Todos os outros alunos afirmaram que o sentido da corrente é do polo positivo
para o negativo, e todos os outros mencionaram que se tratava da corrente convencional.
II. Conservação espacial e consumo de corrente
As questões 2, 5 e 7 do teste SMAMcD foram elaboradas para investigar a concepção
científica da conservação espacial da corrente, e a concepção alternativa do consumo de
corrente. Na seção anterior as questões 5 e 7 foram discutidas em relação ao sentido da
corrente. A seguir são apresentadas as respostas dos alunos em função da ideia do consumo
de corrente. Quem escolhe os itens (a) e (b) na questão 5, provavelmente trabalha com
a ideia do consumo de corrente. As entrevistas clínicas com os 12 alunos selecionados
22 Universidade de Brasília
Experimentos de baixo custo para abordar concepções alternativas sobre
...
sugerem que essa concepção alternativa foi superada durante os experimentos.
Todos os alunos manipularam os circuitos com as questões um mês antes das entrevistas,
e responderam a questão 5 (SMAMcD) corretamente, com frases do tipo as três lâmpadas
têm o mesmo brilho porque elas estão ligadas em série (Aluno3). No entanto, esse mesmo
aluno deu indícios da concepção alternativa do consumo de corrente ao responder a questão
2 do teste SMAMcD (ver Quadro A1, nos anexos). No pré-teste ele optou pela alternativa
(c), como se vê na Tabela 1. Essa alternativa corresponde à ideia de que a corrente vai
sendo consumida à medida que passa por cada ramo do circuito em paralelo. Durante a
entrevista esse aluno apresentou sinais de conflito cognitivo. Inicialmente ele escolheu a
alternativa correta, (a), provavelmente induzido pelo que vira durante a manipulação do
circuito, mas quando o entrevistador propôs uma pequena alteração no circuito, o aluno
apresentou justificativas equivocadas:
[15:53] Entrevistador: Vamos imaginar que o circuito só contenha as lâmpadas A, B
e C. Neste caso, quem brilha mais?
[15:54]Aluno3: A lâmpada (a).
[15:55] Entrevistador: Explique por que a lâmpada A brilha mais.
[16:00]Aluno3: Porque a lâmpada A está isolada sendo que a corrente terá que passar
primeiro por ela.
[16:00] Entrevistador: Passa primeiro por ela, e então, o que acontece?
[16:06]Aluno3: Como a corrente passa primeiro por ela terá mais brilho que as
lâmpadas B e C
[16:08] Entrevistador: Você quer dizer que sobra menos corrente para B e C, é isso?
[16:19]Aluno3: Acho que sim.
Além de servir para examinar as concepções referentes à conservação espacial e consumo
de corrente, a questão 7 do teste SMAMcD (ver Figura 6, nos anexos) serve para avaliar
o domínio que os estudantes têm a respeito da associação de resistências. Para alguns
estudantes o que importa é o total de resistências, e não a forma como estão conectadas no
circuito. Esse tipo de raciocínio já foi relatado em testes com estudantes do ensino médio e
da universidade (ENGELHARDT; BEICHNER, 2004; SEBASTIA, 1993).
Um caso interessante de modelo de consumo de corrente foi exibido pelo Aluno11,
pertencente à turma EnsMedV, ao responder a questão 7, durante a entrevista clínica. Como
todos os outros alunos, ele escolheu a alternativa correta (a), mas ao ser questionado pelo
entrevistador apresentou conflitos cognitivos interessantes.
[16:05] Aluno11: Alternativa (a), pois acho que tanto para L1 como para L4 têm a
resistência.
[16:07] Entrevistador: Se a resistência de L1 fosse menor do que a de L4, o que
aconteceria?
[16:08] Aluno11: O brilho de L1 seria maior, pois a corrente passaria sem nenhum
obstáculo.
Comentário: O aluno não apresenta a concepção científica da conservação de carga,
ou da continuidade da corrente.
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[16:15] Se L3 for retirada do circuito, o que acontece em termos dos brilhos em L1,
L2 e L4?
[16:17] Aluno11: O brilho seria igual para L1, L2 e L4.
[16:18] Entrevistador: Seria maior ou menor do que o brilho anterior?
[16:19] Aluno11: Seria menor
[16:20] Entrevistador: Por quê?
[16:21] Aluno11: Me enganei. Acho que seria maior pois agora além de ter uma
lâmpada a menos, elas estão em serie.
Para esse aluno, o fato de ter menos lâmpada aumenta o brilho porque tem menos fontes
de consumo.
Aparentemente, a questão da conservação de carga e conservação espacial da corrente é
muito séria no ensino médio. Menos da metade dos alunos da turma EnsMedM acertou a
questão 7 no pré-teste SMAMcD. Exatamente 47% acertaram, 26% optaram pela alternativa
(b) e 27% pela alternativa (c). Este resultado é similar àquele obtido por (ANDRADE et al.,
2018) para a mesma questão (47/15/38).
Nenhum aluno justificou sua resposta alegando a continuidade ou conservação espacial
da corrente.
No pré-teste, o Aluno2 escolheu a opção (c). Como já foi dito acima, esse aluno trabalha
com a noção da corrente eletrônica, que geralmente é denominada corrente real nos livros-
textos. Além disso, foi o aluno que mostrou maior consistência em suas respostas. A
alternativa (c) evidencia a existência do modelo de consumo de corrente. Em sua entrevista,
depois de manipular o circuito referente à questão, ele escolheu a alternativa correta, (a).
Vejamos parte da sua entrevista:
[20:28] Aluno2: Letra (a), pois L1 e L4 estão ligadas em serie.
[20:30] Entrevistador: L2 e L3 não têm qualquer influência nisso?
[20:30] Entrevistador: Não.
[20:31] Entrevistador: O que aconteceria se L3 fosse retirada do circuito?
[20:31] Aluno2: Todas apagariam? Pois L1, L3 e L4 estão em serie, assim como L1,
L2 e L4 estão em serie. Mas, L2 e L3 em paralelo.
Comentário: o aluno esqueceu da questão 9, na qual a lâmpada L3 era retirada,
apesar de ter acertado essa questão no pré-teste, escolhendo a opção (b), segundo a
qual o brilho em L1 diminui.
[20:34] Entrevistador: Estou perguntando se L3 fosse retirada. O circuito seria
apenas com L1, L2 e L4, na mesma estrutura acima. O que aconteceria com a
corrente no circuito modificado é maior ou menor do que no original?
[20:40] Aluno2: Terá o mesmo valor.
[20:42] Entrevistador: As lâmpadas L2 e L3 não têm qualquer efeito na corrente, é
isso?
Comentário: esse questionamento do entrevistador tem o papel de estabelecer um con-
24 Universidade de Brasília
Experimentos de baixo custo para abordar concepções alternativas sobre
...
flito cognitivo no estudante, conforme preconizam Posner e colaboradores (POSNER;
GERTZOG, 1982). Observe que o aluno muda seu raciocínio, mas não apresenta
uma resposta correta. Esse tipo de evento aconteceu em outras entrevistas na presente
investigação.
[20:43] Aluno2: Desculpa, acho que me confundi. Elas têm efeito sim. Se retirar L3
o valor da corrente aumenta.
[20:44] Entrevistador: Pode explicar por quê?
[20:44] Aluno2: Porque a resistência diminuirá.
Convém salientar que uma entrevista clínica com o objetivo de acesso à estrutura
cognitiva, como essa que estamos fazendo neste trabalho, é diferente de uma entrevista
clínica com objetivo didático. No caso de uma entrevista clínica em uma intervenção
didático-pedagógica, o Aluno2 deveria ser questionado sobre a razão da diminuição da
resistência. Esse questionamento deveria leva-lo a uma mudança conceitual e convencê-lo
de que a retirada de L3 aumenta a resistência total no circuito, fazendo com que a corrente,
e consequentemente o brilho nas lâmpadas diminuísse.
III. Raciocínio local e raciodínio sequencial
O que normalmente é considerado na literatura como raciocínio local e raciocínio
sequencial (DUIT; RHONECK, 1998; ENGELHARDT; BEICHNER, 2004; SHIPSTONE et
al., 1988) é aqui englobado no modelo III. De acordo com o que se entende por raciocínio
local, o sujeito focaliza sua atenção no elemento através do qual passa a corrente, sem
considerar o que acontece em outras partes do circuito. Esse tipo de raciocínio leva muitos
alunos a imaginarem a bateria como uma fonte constante de corrente, e não como uma fonte
constante de voltagem. Então, se a bateria é uma fonte constante de corrente, não importa o
que haja no circuito, sempre haverá aquela corrente determinada pela fornecedora.
O raciocínio sequencial é similar ao raciocínio local. A partir desse tipo de raciocínio, o
sujeito analisa o circuito em termos de antes e depois a corrente passar por determinado
elemento. Uma mudança no circuito antes do elemento influencia a corrente que passa por
ele, mas se a mudança for após o elemento, isso não altera a corrente.
As questões 6, 9 e 10 do teste SMAMcD foram elaboradas para examinar, entre ou-
tras coisas, a existência desses raciocínios. Quem escolhe a alternativa (b) na questão 6,
provavelmente trabalha com o raciocínio local. Para esses alunos, a alteração no estado
ligado/desligado do interruptor não causa qualquer efeito em L1. Os resultados aqui
obtidos sugerem que 23% dos alunos da turma EnsMedM apresentam esse raciocínio. É
interessante comparar esse percentual com aquele obtido por (Silveira et al., 1989), segundo
o qual, 31% dos alunos de engenhariam apresentam esse raciocínio local. Por outro lado, é
difícil explicar a razão da escolha da alternativa (c) por 33% dos alunos da turma EnsMedM.
Talvez esses alunos imaginem a corrente circulando a partir do polo negativo e sendo
parcialmente consumida no interruptor, razão pela qual a intensidade diminui em L1.
É interessante também comparar os resultados obtidos aqui para a questão 6, com
aqueles reportados por (ANDRADE et al., 2018) em um estudo no qual os alunos não
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Revista do Professor de Física, v. 3, n. 2, p. 9-33, Brasília, 2019.
tiveram contato com circuitos idênticos aos do teste. Quatro dos sete entrevistados na
referida investigação, disseram que o brilho de L1 permanece o mesmo, porque:
•como a L1 está antes da L2, o interruptor não afetará L1 (Aluna4);
•L2 vai dividir com o que será fechado, e L1 ficará com o mesmo brilho (Aluna5);
•a corrente já passou por L1, e eu acho que não vai mudar (Aluno7).
No presente trabalho esse tipo de resposta nas entrevistas não ocorreu porque os alunos
manipularam os experimentos antes das mesmas. Mas, pudemos perceber equívocos
conceituais mascarados pela respostas certas em consequência da simples observação dos
experimentos.
Como era de se esperar, todos os alunos escolheram a resposta correta, alternativa (a),
durante as entrevistas, mas nem todas as justificativas foram precisas, e algumas apresenta-
ram sinais da concepção de consumo de corrente. Por exemplo, o Aluno3 não reconhece o
estado de curto-circuito do interruptor fechado, embora tenha visto nos experimentos que a
lâmpada L2 fica apagada com o interruptor fechado:
[16:28] Aluno3: Ao fechar o interruptor o brilho de L1 aumentará pois a corrente
terá que passar pelo caminho que está entre L1 e L2.
[16:45] Entrevistador: O que acontece com a corrente depois que passa de L1?
[16:47] Aluno3: Depois que passa por L1 a corrente não segue diretamente para L2
ela passará primeiro pelo caminho que foi criado quando se fechou o interruptor.
[16:50] Entrevistador: Se você diz que "a corrente não segue diretamente para L2,
ela passará primeiro pelo caminho . . ."Isso significa que depois vai passar por L2?
Explique melhor isso.
[16:55] Aluno3: Quis dizer que ela não passará completamente por L2 assim somente
uma parte passara por L2.
[16:56] Entrevistador: Uma parte passará por L2 e outra parte passará "pelo caminho
que foi criado quando se fechou o interruptor", é isso?
[16:57] Aluno3: Sim.
O Aluno5 e a Aluna6 apresentaram argumentos similares. Por outro lado, o Aluno10
apresentou o modelo de consumo nessa questão 6, ao afirmar que: fechando o interruptor,
fica impossibilitada a passagem de corrente por L2, deixando assim uma corrente maior
para L1 que consequentemente aumentará o brilho. Ou seja, para essa aluno, a corrente era
dividida entre L1 e L2.
VI. CONSIDERAÇÕES FINAIS
Abordamos neste trabalho duas temáticas antigas, mas o fizemos de um modo inovador.
É extensa a literatura sobre investigações de concepções alternativas em circuitos elétricos
simples, bem como sobre o ensino baseado em projetos (EBP). Mas, ao nosso conhecimento
não há relato na literatura de tentativas de uso de experimentos construídos por alunos com
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...
materiais de baixo custo, para a abordagem de concepções alternativas nesse assunto. O
único trabalho de nosso conhecimento, com alguma similaridade, é de autoria de Medeiros
e colaboradores e foi apresentado em 2000 no VII EPEF (MEDEIROS; LINS; DIAS, 2000).
Investigamos a existência de concepções alternativas sobre circuitos elétricos simples
em alunos do 3o. Ano do Ensino Médio, em uma escola pública no Estado do Ceará.
Participaram da pesquisa 80 alunos de três turmas (matutino, vespertino e noturno). Durante
o primeiro semestre o conteúdo foi abordado com o uso do livro-texto adotado na escola.
No início do segundo semestre, os alunos do matutino responderam um pré-teste com
questões utilizadas por outros investigadores e relatadas na literatura. Após esse evento,
os alunos das três turmas foram divididos em grupos de 5 e instruídos a confeccionarem
os circuitos apresentados nas questões do pré-teste, fazendo uso de sucatas e materiais de
baixo custo de fácil acesso.
Quando todos os circuitos foram concluídos, os alunos foram reunidos em suas res-
pectivas salas para manipularem os experimentos conforme as questões do pré-teste. Ao
final, 12 alunos foram selecionados para entrevistas clínicas, cujos resultados subsidiaram as
principais conclusões aqui apresentadas.
Das respostas apresentadas no pré-teste e nas entrevistas clínicas, observamos a re-
corrência de concepções alternativas há muito tempo relatadas na literatura. Além disso,
também observamos problemas de consistência nas respostas escritas, como recentemente
relatado por (ANDRADE et al., 2018). Tais inconsistências ficam evidentes quando os alunos
participam de entrevistas clínicas.
As entrevistas clínicas, realizadas aproximadamente um mês após a manipulação dos
experimentos, mostraram que a simples realização dos experimentos não é capaz de superar
as concepções alternativas mais persistentes, mas esse tipo de abordagem pedagógica, ou
seja o uso concomitante de experimentos e entrevistas clínicas, pode ser potencialmente útil
para proporcionar a mudança conceitual, segundo o referencial de Posner e colaboradores
(POSNER; GERTZOG, 1982).
Agradecimento
À CAPES pela bolsa concedida a um dos autores (FCBL), durante a realização do seu
Mestrado Nacional Profissional em Ensino de Física.
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A. Anexo
Figura 5:
Questões 1-6 do teste SMAMcD, para investigar concepções alternativas em circuitos elétricos
simples.
Instituto de Física 33
Revista do Professor de Física, v. 3, n. 2, p. 9-33, Brasília, 2019.
Figura 6:
Questões 7-10 do teste SMAMcD, para investigar concepções alternativas em circuitos elétricos
simples.
34 Universidade de Brasília
